Cisco представи прототип на универсален квантов комутатор

Cisco Systems представи прототип на универсалния мрежов превключвател за квантови системи Cisco Universal Quantum Switch, който позволява свързването на квантови компютри на различни производители, както и на квантови сензори от различни видове в една кохерентна мрежа, като премества заплетени фотони, запазвайки тяхното квантово състояние. Устройството преобразува всички основни режими на квантовото заплитане и кодиране и работи при стайна температура, на телекомуникационни честоти, по стандартен оптичен кабел, като не изисква криогенна среда или специална инфраструктура.

Изследователите и предприятията вече използват квантовите компютри като допълнителни копроцесори за решаване на специфични, математически сложни проблеми, които са извън обсега на класическите суперкомпютри. Едно от най-неотложните предизвикателства пред квантовите компютри е мащабируемостта. Повечето квантови системи могат да комуникират с другите системи, като използват само един и същ режим на кодиране.

За да достигне една система до милиони кубита, което е необходимо за осъществяване на научни пробиви, трябва или да се намери начин за изграждане на по-големи и по-мощни квантови компютри, или да се намери начин за свързване на множество квантови компютри заедно, евентуално от различни доставчици, подобно на начина, по който класическите компютри са свързани в център за данни, така че да функционират като едно цяло.

Cisco е избрала втория път. Универсалният комутатор използва патентованата система за преобразуване на Cisco, която преобразува различните режими на кодиране, използвани от различните квантови технологии на входа и на изхода. Квантовите системи основно използват четири основни метода за кодиране: поляризация, време, честота и траектория, като освен тях използват и различни схеми за заплитане.

Универсалният квантов комутатор на Cisco е проектиран да поддържа и четирите метода и динамично да превключва между тях, което позволява на системи с различни физически архитектури да комуникират, без да променят работата си. Cisco заяви, че досега системата е тествана с поляризация, която използва ориентацията на фотоните за предаване на информация.

Както отбелязва ресурсът SiliconANGLE, конвертирането на модалностите осигурява реална хетерогенност както за квантовите компютри, така и за квантовите сензори. Квантов процесор, базиран на неутрални атоми, може да комуникира с квантов процесор, базиран на уловени йони, който от своя страна може да комуникира с фотонен или базиран на неутрални атоми сензор чрез същия суич.

Изградените по този начин квантови центрове за данни и квантови сензорни мрежи могат да се развиват и да интегрират нови технологии, когато те се появят, без да бъдат ограничавани от стандарт или архитектура.

Понастоящем квантовата индустрия се развива в няколко посоки. Производителите създават различни видове квантови системи и засега не е известно кой хардуерен подход и метод на кодиране ще надделее и коя по-екосистема ще стане доминираща. Ето защо създаването на универсален превключвател е от съществено значение.

Универсалният квантов комутатор на Cisco е проектиран с оглед на реалната среда на центровете за данни, като целта е да се интегрира в съществуващата инфраструктура. Извън центъра за данни Cisco заяви, че настоящият обхват на комутатора е до 100 км, въпреки че се твърди, че с течение на времето разстоянието вече няма да бъде ограничаващ фактор.

Компанията заяви, че комутаторът е част от мащабната инициатива Cisco Quantum Labs за квантови мрежи, обхващаща от чипове и протоколи до приложения. Миналата година Cisco представи прототип на специализиран чип за квантова мрежа за генериране на заплетени фотони, който позволява мащабиране на квантовите системи чрез комбиниране на квантови процесори в една инфраструктура.